Скачать оригинальный документ PDF (8739.6 КБ)

материалов характерно возрастание твердости и предела упругости приуменьшении среднего размера кристаллитов (закон Холла—Петча) — этопример проявления механических размерных эффектов. Наиболее ярконаблюдаются некоторые физические размерные эффекты: уменьшениетемпературы плавления наноматериалов по сравнению с объемным состояниемв результате увеличения величины поверхностной энергии, резкое изменениеэлектрофизических и магнитных свойств.Изменение температуры плавления металлов в зависимости от размерачастиц – один из первых размерных эффектов, привлекших вниманиеисследователей. Наибольшее распространение получило объяснениезависимости температуры плавления наночастиц металлов от размера с точкизрения колебания атомов.С позиции термодинамики переход из твердого состояния в жидкое сувеличением температуры начинается с появления на поверхностинаночастицы бесконечно малого жидкого слоя, когда ее ядро еще остаетсятвердым. Подобное явление обусловлено поверхностным натяжением,отражающим взаимодействие «жидкое-твердое» и изменяющим энергиюсистемы.Зависимость температуры плавления наночастиц металлов от размераобъясняется на основе критериев, предложенных и развитых Линдеманом.Согласно его представлениям кристалл будет плавиться, когдасреднеквадратичное смещение атомов в кристалле становится больше доливнутриатомных расстояний a: /a ≥ const. Повышение температуры ведет квозрастанию амплитуды колебаний. При некоторой температуре они становятсядостаточно большими, разрушают кристаллическую решетку, и твердое телоначинает плавиться. Атомы поверхности связаны слабее, и в реальныхусловиях это может привести к большим амплитудам колебаний при той жетемпературе, чем у атомов, находящихся в объеме частица. Данный эффект28